Temperatura punktu rosy

Temperatura punktu rosy to kluczowe pojęcie dla zrozumienia dlaczego i kiedy w instalacji rekuperacji może pojawić się wilgoć i jak temu można zapobiec.

Temperatura punktu rosy to temperatura do której należy schłodzić powietrze przy stałej wilgotności, aby para wodna zawarta w powietrzu zaczęła się skraplać. W praktyce jest to temperatura poniżej której para wodna zawarta w powietrzu zaczyna się skraplać na zimnych powierzchniach i następuje kondensacja wilgoci.

Od czego zależy temperatura punktu rosy?

Temperatura punktu rosy zależy od parametrów powietrza, a konkretniej od jego wilgotności względnej: im wyższa wilgotność względna i wskaźnik wilgotności powietrza, tym wyższy punkt rosy oraz od temperatury powietrza, bo im wyższa temperatura powietrza tym więcej wilgoci i pary wodnej w powietrzu można pomieścić zanim ono osiągnie punkt rosy.

Punkt rosy w praktyce

Punkt rosy powietrza determinuje zjawisko powstawania kondensacji pary wodnej. Powietrze jest tak nasycone parą wodną w maksymalnej ilości, że zaczyna „oddawać” ją w postaci rosy i doskonale widać to w zaparowanych zimą oknach czy kroplach wody na lustrze po gorącej kąpieli.

Monitorowanie punktu rosy jest wykorzystywane w lotnictwie do oceny widzialności, punkt rosy jest także istotny w przemyśle farmaceutycznym dla jakości produktów czy też stosowany w meteorologii do prognozowania mgieł i chmur.

Jak widać punkt rosy jest ważny dla różnych branż i powierzchni i determinuje działania w zakresie kontroli wilgotności i bezpieczeństwa pracy, my jednak skupimy się na temperaturze punktu rosy w instalacji rekuperacji.

Temperatura punktu rosy w rekuperacji

Również w instalacjach, przede wszystkim systemach wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła określenie temperatury punktu rosy jest kluczowe: punkt rosy mówi, kiedy powstanie kondensat, który jest naturalnym i pożądanym zjawiskiem.

Powietrze wywiewane z domu jest ciepłe, a wymiennik ciepła zimą jest chłodny i jego ścianki mają temperaturę niższą niż punkt rosy powietrza wyrzucanego z budynku.

W tym momencie, w wyniku kondensacji zaczyna się skraplanie pary wodnej, która jest odprowadzana poprzez odpływ skroplin będący obowiązkowym elementem wyposażenia instalacji rekuperacji.

Kontrola punktu rosy a kanały wentylacyjne

Rekuperator jest zaprojektowany tak, by móc sprawnie współpracować z kondensatem: wymiennik wytrąca parę wodną, a odpływ skroplin pozwala na bezpieczne i bezawaryjne odprowadzenie nagromadzonej wody poza instalację.

Kanały wentylacyjne to jednak element instalacji, w którym kontrola wilgotności jest utrudniona, a ściany kanałów mogą być zimniejsze niż powietrze, które przez nie jest przetłaczane.

Jeśli w kanałach wentylacyjnych pojawi się kondensat i gdy kanał spadnie poniżej punktu rosy może to rodzić poważne problemy:

• zawilgocone kanały zrobią się mokre od środka,
• brak możliwości sprawnego odprowadzenia dużych ilości pary wodnej doprowadzi do kapania z anemostatów, a tym samym wylewania się wody na podłogę,
• nadmierna wilgoć spowoduje korozję w kanałach, ale i doprowadzi do rozwoju pleśni, a ta będzie podawana do pomieszczeń razem z wtłaczanym powietrzem.

Kontrola punktu rosy: dlaczego jest ważna?

Poziom wilgotności względnej, temperatura powietrza i temperatura otoczenia kanału pozwala na precyzyjną ocenę, czy jego ścianka będzie poniżej punktu rosy czy powyżej.

Te dane przekładają się na prawidłowy projekt uwzględniający chociażby konieczność stosowania spadków, grubość izolacji kanałów, prowadzeniu trasy wentylacyjnej czy unikaniu tak zwanych zimnych stref.

Kontrolowanie punktu rosy w systemach sprężonego powietrza pozwala na zapobieganie kondensacji pary wodnej w instalacji, a tym samym zabezpieczeniu i zwiększeniu żywotności systemu.

Jak zmierzyć punkt rosy?

Jak obliczyć punkt rosy? Sprawdzonym sposobem wyznaczenia temperatury punktu rosy dla projektanta jest wykres Molliera, dzięki któremu na podstawie dostępnych danych w postaci temperatury i wilgotności względnej powietrza wyznaczy punkt stanu powietrza, a następnie odczyta konkretną temperaturę przy której powietrze osiąga stan nasycenia: i jest to temperatura punktu rosy.

Zmienne wpływające na temperaturę punktu rosy

Istnieją także zmienne pośrednie, które warto uwzględniać by precyzyjnie obliczyć punkt rosy, a należą do nich źródła wilgoci w pomieszczeniach, wentylacja oraz wymiana powietrza, a także parametry ciśnienia atmosferycznego.

Innymi słowy punkt rosy rośnie, kiedy rośnie wilgotność w pomieszczeniach i rośnie temperatura powietrza, a spada gdy spada wilgotność (wietrzenie, zastosowane osuszacze powietrza).

Wilgotność względna a wilgotność bezwzględna: różnice

Kluczową rolę w określaniu punktu rosy ma wilgotność względna (RH) określająca stopień procentowy pary wodnej w powietrzu (to jak bardzo powietrze jest już nasycone w stosunku do tego jakby mogło być przy danej temperaturze).

W nomenklaturze branżowej można się spotkać także z określeniem AH oznaczającym wilgotność bezwzględną określającą w gramach ile wody w powietrzu, w przeliczeniu na m3 faktycznie jest. Fundamentem fizyki powietrza wilgotnego jest RH i właśnie to od wilgotności względnej zależy punkt rosy.

Temperatura powyżej punktu rosy i poniżej punktu rosy

Temperatura powyżej punktu rosy jest środowiskiem najbardziej pożądanym dla pracy instalacji, oznacza bowiem brak ryzyka kondensacji na powierzchni kanału czy też wymiennika. Nie ma rozwoju pleśni i zawilgocenia, ani kapania z anemostatów.

Temperatura poniżej punktu rosy

Stan, w którym temperatura powierzchni jest niższa niż punkt rosy powietrza to ryzyko, zwłaszcza dla nieprzystosowanych do odprowadzania kondensatu kanałów wentylacyjnych.

Para wodna zaczyna się wtedy skraplać w postaci rosy, co może prowadzić do trwałej degradacji kanałów oraz rozwoju pleśni w obrębie instalacji.